CUPLAJE PERMANENTE

1. Cuplaje permanente fixe

Cuplajele permanente fixe imbina rigid doi arbori formand un tot unitar. Utilizarea acestor cuplaje impune o coaxialitate perfecta a organelor cuplate, deoarece chiar abaterile foarte mici de la coaxialitate (radiale, unghiulare) produc tensiuni suplimentare importante in linia de arbori si reactiuni periculoase in lagare (contact pe muchii).

Cuplajele fixe pot relua atat momente de torsiune cat si momente incovoietoare. In scopul reducerii momentelor incovoietoare care actioneaza asupra acestora, se recomanda asezarea lor cat mai aproape de reazeme.

1.1. Cuplaje cu flanse

Cuplajele cu flanse (fig.1) sunt formate din doua semicuplaje 1 prevazute cu flanse, care se monteaza pe capetele arborilor de asamblat si care sunt stranse cu ajutorul suruburilor de pasuire 2 si a piulitelor 3. semicuplajele sunt montate cu pana pe capetele arborilor cuplati.

Fig. 1. Cuplaj cu flanse:

1 - semicuplaj; 2 - surub; 3 - piulita

Cuplaje permanente mobile (compensatoare) cu elemente rigide

Cuplajele permanente mobile nu permit decuplarea arborilor decat prin demontare in stare de repaus, insa admit abateri pozitionale ale arborilor, abateri care pot fi axiale (fig. 2, b), radiale (fi. 2, c), unghiulare (fig. 2, d), combinate (fig. 2, e).

Fig.     Pozitii relative ale arborilor:

a - pozitie de referinta (coaxialitate); b - abatere axiala; c - abatere radiala; d - abatere unghiulara; e - abatere combinata

1. Cuplaje permanente mobile cu elemente rigide pentru abateri sau deplasari axiale

Cele mai simple solutii de cuplaje de acest tip sunt prezentate in figurile 3 si 4.

Fig. 3. Cuplaj cu gheara frezata:

1 si 2 - arbori.

Fig. 4. Cuplaj cu stift transversal

Cuplajul din figura 3 consta dintr-o gheara frezata, care face corp comun cu arborele 1 si are dimensiunile l=d, . Gheara patrunde in crestatura practicata in arborele     Cuplajul din figura 4 prezinta imbinari cu stifturi transversale. Dezavantajul acestor solutii consta in faptul ca transmit momente mici.

Cuplaje permanente mobile cu elemente rigide pentru abateri sau deplasari unghiulare (cuplajul cardanic).

Cuplajul cardanic (denumit si articulatie cardanica, articulatie universala sau articulatie Hooke), permite transmiterea miscarii de rotatie intre arbori concurenti ale caror axe formeaza un unghi . El se comune, in esenta, din elementele conducator 1 si condus 3 (denumite in general furci), legate printr-un element intermediar 2 care are o anumita constructie (cruce, in fig. 5).

Fig. 5. Cuplaj cardanic:

a - montat; b - demontat; 1 - furca; 2 - cruce; 3 - furca.

Furcile unt decalate una fata de cealalta cu 90⁰. Ele sunt prevazute cu butuci canelati, pentru montarea lor pe capetele arborilor motor, respectiv condus. Cuplajele cardanice se utilizeaza in constructia autovehiculelor (fig. 6), a vehiculelor de cale ferata, a masinilor-unelte, a capetelor de gaurit multiax, a masinilor agricole etc.

Fig. 6. Utilizarea cuplajelor cardanice in constructia autovehiculelor.

3. Cuplaje permanente mobile cu elemente elastice.

Aceste cuplaje, denumite in mod curent, cuplaje elastice, se caracterizeaza, din punct de vedere constructiv, printr-o trasatura comuna: existenta unui element elastic (metalic sau nemetalic), intre semicuplajele montate pe arborii intre care se realizeaza legatura, element care participa deci, la transmiterea momentului de torsiune. Elementul elastic este organul principal al acestor cuplaje. El determina proprietatile precum si proiectarea cuplajului. Cuplajele elastice se utilizeaza pentru realizarea urmatoarelor obiective:

a) Atenuarea socurilor de torsiune care apar in sistemul mecanic si care se pot datora atat masinii motoare cat si masinii de lucru.

b) Compensarea elastica a impreciziilor datorate executiei sau montajului.

O alta proprietate importanta a cuplajelor elastice este capacitatea lor de amortizare, in virtutea careia o parte din energia mecanica receptionata este disipata prin transformarea ei in caldura.

Cuplaje elastice cu elemente metalice.

Cuplajul cu arcuri cu foi multiple dispuse radial.

Legatura dintre semicuplaje se stabileste cu ajutorul pachetelor de arcuri 3, dispuse radial, care au un capat incastrat in semicuplajul 1, fiind retinute in locasurilor lor de catre inelul 5, iar celalalt capat se reazema liber de suprafetele crestaturilor practicate in inelul 2, fixat cu suruburi de semicuplajul 4 (fig. 7). Inelul 2 are si rol pentru a se micsora frecarile care apar in timpul functionarii.

Fig. 7 Cuplaj cu foi multiple dispuse radial:

1 - semicuplaj, 2 - inel; 3 - pachet de arcuri; 4 - semicuplaj; 5 - inel.